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西农大团队发现小麦中协助条锈菌感染“真凶” 开辟生物育种新途径

西农大团队发现小麦中协助条锈菌感染“真凶” 开辟生物育种新途径

2022年07月15日 13:55 来源:中国新闻网参与互动参与互动
西农大团队发现小麦中协助条锈菌感染“真凶”开辟生物育种新途径
    感病基因的工作模式图。 西北农林科技大学供图

  中新网西安7月15日(记者 阿琳娜)记者15日从西北农林科技大学获悉,该校植物免疫团队历经18年的研究,发现了小麦中协助条锈菌感染的“真凶”——感病基因,并通过敲除感病基因,使得小麦不易遭受条锈菌的侵染,开辟了抗病小麦育种的新思路和新途径。

  据介绍,小麦是世界种植最广泛的禾谷类作物之一,为全球超过25亿人口提供主食,是最重要的粮食作物。然而,病虫害常造成小麦产量重大损失,严重威胁着粮食安全。

  小麦条锈病是气传性的真菌病害,具有易传播流行特性,是小麦头号重大生物灾害,在全世界小麦种植区均有发生。中国一直是发病最重的区域。

小麦抗条锈病鉴定圃。 西北农林科技大学供图
小麦抗条锈病鉴定圃。 西北农林科技大学供图

  小麦条锈病因条锈菌而发病传播。条锈菌是一种活体营养寄生的真菌,须依赖活体小麦才能生存。科研团队聚焦小麦条锈菌活体营养寄生特性,挖掘出全球首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因。

  此外,科研团队利用基因编辑技术精准敲除感病基因,破坏了毒性蛋白和感病基因的识别和互作,实现了小麦对条锈病的广谱抗性。在大田试验中,小麦编辑品系在保持作物主要性状品质的前提下,展现出了高抗条锈病的特点,具有很好的应用潜力。

自然条件下小麦感染条锈菌。 西北农林科技大学供图
自然条件下小麦感染条锈菌。 西北农林科技大学供图

  据介绍,小麦感病基因的发现及机理研究兼具理论性突破和生产应用价值,是实现种源自主可控,提升种业原始自主创新能力的跨越性突破。

  其重大意义在于一是植物与病原菌互作领域的重大突破,标志着中国在该领域迈出了一大步,处在了世界领先水平。二是打破了目前小麦主要利用抗病基因育种的传统思路,丰富了抗病育种可利用的基因类型,开辟小麦生物育种新途径,为中国现代生物育种和病害绿色防控提供了科技支撑。(完)

【编辑:陈文韬】
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